迈入无条约时代
在冈田内阁于1934年7月8日决定退出条约后，海军向吴海军工厂下达开发46cm炮的命令，并在16日提出相关要求。新式46cm炮的设计在很大程度上借鉴了八八舰队时期的五年式48cm炮。为了隐藏口径，该炮被称为九四式40cm炮。
对于46cm炮的炮身构造，有以下方案：
1.半丝紧5层
2.丝紧(3A、3B)4层(无4A)，炮身重177吨
3.半丝紧(2A)4层(取消3B钢线)，炮身重167吨
在1935年3月时，部分研究结果如下：
1. 2A部必须为一个整体（此前计划的2A前部为钢线层，后部为钢筒）。可以使用2A内筒（可以快速更换的径向膨胀内筒）和2B筒，防止炮身损坏。
2. 2A部的钢锭重量计划为130吨，成品重量约为其五分之一，如26吨。1A内筒应当比2A更薄，而且需要满足在磨损后易于更换。
3.炮口为2层结构，由1A和2A构成，第三层应适当配置。
4.炮身后半部分应采用五年式36cm（48cm）炮程度的丝紧构造。
5.第五层的钢锭重量计划为130吨，成品重量的情况同第二条。
6.膛压应与36cm和41cm炮同为30kg/mm²。如果采用强装药，膛压不应该超过36kg/mm²。
7.炮身重量为186~205吨的50倍炮初速应为830m/s，炮身重量为160~177吨的45倍炮初速应为770m/s。
上面的第七条说明，这时候依然没有确定46cm炮的身管长。
在金刚和扶桑时期曾经就50倍30cm炮和45倍36cm炮的选择有过很长时间的争议，最终认定50倍炮在身管寿命和误差方面存在劣势，从而选择了45倍的36cm炮。但随着技术进步，50倍及以上身管的大口径舰炮的可靠性越来越高，从八八舰队中后期开始便得到了重视。由于条约的影响，首先完成的大口径长身管炮是前面介绍的2门50倍三年式36cm炮。
除了身管长外，50倍三年式36cm炮的膛压从45倍四一式36cm炮（Ⅲ型）的30.5kg/mm²略增加到31.32kg/mm²，装药则从133kg/90C₂改为156kg/80VC，药室容积从294.9/303.2L增加到330L，这使得三年式炮的初速从四一式的800m/s（毘式/四三式I型炮则是790m/s）增加到808.5m/s。也许初速的增加并不明显，但三年式炮的身管寿命却从45倍毘式/四一式I~Ⅲ型炮的250~280发增加到了315发，技术进步明显增加了新式舰炮的寿命。同时50倍三年式36cm炮的炮身构造和新式炮弹的形状也明显降低了炮管下垂和炮口振动问题的程度，减小了对精度的影响。由此，以往50倍炮的精度问题被归结于炮身构造，在技术进步非常明显的30年代完全能够采用50倍炮。
45cal？50cal？
根据吴海军工厂火炮实验部1935年3月19日的资料，当时记录的各种火炮参数如下：
与前面的设计不同的是，这时的50倍炮初速降低了20m/s。同时可以发现，这份文件中记录50倍46cm炮的弹重和大正时期的50倍五年式46cm炮差距并不大（1365kg→1387kg）。
细心的读者会发现，这份文件的时间是舰政本部第四部完成A140原案设计后不久。舰船和火炮试制的正式开始时间都是前一年后半。
1935年4月10日，也就是提出A140A~D对照案后，炮身、炮塔、炮架的基本计划资料如下：
45倍46cm炮的初速是780m/s，而50倍炮达到了820m/s。对比八八舰队的五年式50倍46cm炮，其初速为更大的850m/s。弹重方面，五年式46cm炮只有1365kg，而这时的45/50倍九四式46cm炮都是1460kg。
这张表作成之时还没确定主炮仰角，松本喜太郎著书上记载45倍炮极限射程是41400米，50倍炮是44000米。
这个穿深表只给出了免疫区上下限下对应的穿深，以研究防护设计。20000米时，45倍炮的穿深是22.2吋/563.99mm，50倍炮为23.6吋/599.4mm；30000米时，45倍炮的水平穿深是10.2吋/259mm，50倍炮为9.8吋/248.9mm。可以看到，50倍炮垂直穿深胜过45倍炮，水平穿深反之。
有些资料（比如松本喜太郎著书的表格）中50倍炮的水平穿深甚至超过了45倍炮，不过从上面这份1935年4月10日的表格来看，实际的情况应该是45倍炮的水平穿深更加优秀。
A案：最初的计划。50倍身管，炮身重量为比较轻的180.5吨，主炮仰角50°
B案：50倍身管，考虑到精度问题而采用较重的200吨炮身，将主炮仰角减小到45°以减重
C案：45倍身管，考虑到精度问题而采用较重的183吨炮身，将主炮仰角减小到45°以减重
D案：将炮塔防御指标降低为20000~30000米防御41cm炮弹，其他设计与C案相同
仰角基本是统一的45°，一般认为这个仰角可以实现最大射程。而A案的仰角达到了50°，或许是考虑对空射击而采用更大的仰角？
炮塔重量方面，A案炮塔2654.5吨，B案2819.6吨，C案2580.6吨，D案2502吨。弹药重量方面，长身管的A案和B案为2260吨，C案和D案2210吨。3座炮塔和弹药总重方面，A案10224吨，B案10719吨，C案9952吨，D案9716吨。
以A案为基准，各案重量上的增减如下：
可以得知，50倍炮的炮身可能达到200吨，这个级别重量的炮身对日本来说是非常难以生产的。即使像超大和的甲炮那样生产出了大部分配件，总产量也很难满足。即使A案在炮身上有重量轻的优势，但精度上不如炮身更重的B案。而且采用50°仰角的A案炮塔重量依旧不轻，加上弹药的重量之后完全没有了优势。
而C案和D案的区别是防护指标，为了节省重量下降防护指标是得不偿失的。
其实早在A140原案检讨之后，负责设计舰船的舰政本部第四部就已经放弃搭载50倍46cm炮了。在A140A~D对照案设计时，四部考虑到重量和技术问题，认为50倍炮难以实现，因此这些方案都是搭载的45倍炮。也就是说，A140系列只有最初的原案采用的是50倍炮，但对50倍炮的防护指标并没有马上放弃。
从这里大概可以总结几点：
一、50倍炮射程、垂直穿深方面更为优秀，但炮身重量(约200t。相比之下，51cm的甲炮炮身重量为227t)和水平穿深方面比45倍炮差
二、45倍炮相比50倍炮开发更容易
三、45倍炮塔和炮弹总重更轻
四、45倍炮身管寿命更长
之后九四式40cm炮的身管长被确定为45倍。
装填角度
在金刚代舰计划之后的1931年，炮术学校曾经讨论了任意角装填和固定角装填的优劣，最终的结论如下：
一、目前如果采用任意角装填，大仰角时将难以防止炮弹下落，同时大仰角时炮的后座也会变慢，固定5°左右仰角装填更加迅速；
二、如果采用固定角装填，具有不会偏离测距中的目标的优点。
日本海军虽然期待采用自由角度装填，但实在没有开发成功的话也能接受固定角度装填。
所以，九四式40cm炮塔开发初期采用的就是自由角装填。下图为1935年3月11日绘制的炮塔早期计划图，注意这种炮塔设计的装填结构：
这份炮塔计划图和最终设计的指标比较如下：
主炮俯仰范围：-5°~+50°(+45°)
炮座内径：13.9m(14.74m)
炮身间隔：2.8m/6.1倍口径(3.05/6.6)
正面装甲：559mm(560/650/660三说)
侧面前部：330mm(250)
侧面后部：254mm(250)
顶部：305mm(270)
炮座：559mm(560)
最终任意角装填的设计被放弃，重新改回固定3°装填。日本海军没有开发出战列舰用新式自由角度装填炮塔。
